Synthesis of graft adsorbent with N-methyl-D-glucamine for boron adsorption

N-メチル-D-グルカミン型ホウ素吸着材の合成

保科 宏行; 瀬古 典明; 植木 悠二; 玉田 正男

Hoshina, Hiroyuki; Seko, Noriaki; Ueki, Yuji; Tamada, Masao

N-メチル-D-グルカミン(NMDG)を官能基に持った吸着材は選択的にホウ素を吸着することで知られている。本研究ではグラフト重合法を用いて、ポリエチレン製不織布にグリシジルメタクリレート(GMA)を導入したのち、NMDGを反応させ、ホウ素を高速処理できる吸着材を開発した。グラフト重合法によって作製した吸着材はカラム吸着試験にて評価を行った。ホウ素吸着性能について市販粒状樹脂と比較した結果、通液速度10, 50, 100hにおけるグラフト吸着材の破過吸着容量は209, 162, 110mmol/Lであり、通液速度10, 50hにおける市販粒状樹脂の破過吸着容量は119, 32mmol/Lであった。これは、通液速度50hにおけるグラフト吸着材の破過吸着容量が市販粒状樹脂の5倍の値であることを示している。また、通液速度100hにおけるグラフト吸着材の破過吸着容量は、通液速度10hにおける粒状樹脂の破過吸着容量と同等であったことから、粒状樹脂と比べてグラフト吸着材は10倍の速さでのホウ素処理が可能であることがわかった。

It is well known that adsorbents having N-methyl-D-glucamine (NMDG) preferentially adsorb boron. The boron adsorbent developed in this study has promising properties of rapid boron adsorption from the natural water. The adsorbent was prepared by radiation induced graft polymerization of glycidyl methacrylate (GMA) onto non-woven polyethylene fabrics in aqueous medium, and following chemical modification with NMDG. The resulting adsorbent was evaluated by column-mode adsorption of boron at various flow rates. Comparison between graft adsorbent and granular resin, graft adsorbent has 4 times higher bed volume (BV) at breakthrough point at space velocity (SV) 50 h. The BV at breakthrough point of graft adsorbent at SV 100 h gave the same one with granular resin at SV 10 h.